MTBE-Verfahren – Was ist ein Mischphasenbett und was ist ein Ausdehnungsbett?

http://www.docin.com/p-707608040.html, eine sehr detaillierte Einführung in die Mischphasenbetttechnologie, Docin

https://wenku.baidu.com/view/9f5f56650b1c59eef8c7b47c.html, Ausdehnungsbett

In einem Reaktor mit gemischten Phasen beschreibt der Begriff „gemischte Phasen“ den Phasenzustand der Reaktanzien. In einem Mischphasenbett erfolgt in der Regel eine Zufuhr an der Siedepunkttemperatur. Die durch die Reaktion freigesetzte Wärme sorgt dafür, dass die Stoffe verdampfen und es zu einer Phasenänderung kommt. Im Reaktionsbett existieren somit gleichzeitig Gas- und Flüssigphasen – daher wird dieses Bett als Mischphasenbett bezeichnet. Mischphasenbetten werden in der Regel in Fällen eingesetzt, in denen eine strenge Kontrolle der Reaktionstemperatur erforderlich ist. Zum Beispiel ist das Aktivitätsniveau der Tetra-Carbon-Rohstoffe zur Herstellung von MTBE zu hoch. Sobald es zu Schwankungen in der Prozesssteuerung kommt, verstärkt die abgegebene Wärme die Reaktion weiter, was dazu führen kann, dass die Katalysatorschicht in kurzer Zeit stark überhitzt wird und dadurch ihre Aktivität verliert. Durch den Einsatz von Mischphasenbett-Reaktoren kann die Temperatur mithilfe der Latentwärme der Phasenübergänge kontrolliert werden. Der Nachteil besteht darin, dass aufgrund des Gasphasen im Reaktorbett die Aktivität der Stoffe, die tatsächlich an der Reaktion teilnehmen, abnimmt, wodurch die Umsetzungsrate der Reaktion gering ist. Im Ausdehnungsbettreaktor beschreibt der Begriff „Ausdehnung“ den Zustand des Katalysators während der Reaktion mit dem Reaktionsmaterial. Das Material fließt von unten nach oben, und unter dem Einfluss des aufsteigenden Fluids befindet sich die Katalysatorschicht im Reaktor in einem ausgedehnten Zustand. Die Katalysatorkörner drehen sich unregelmäßig und es kommt zu leichten Bewegungen. Der Druckabfall in der gesamten Schicht ist gering und konstant. Die Temperaturverteilung im Bett ist gleichmäßig, es gibt keine lokalen Hotspots. Reaktoren mit expandierenden Schichten haben eine geringere Fähigkeit zur Temperaturregulierung im Vergleich zu Reaktoren mit gemischten Phasen. In der Regel wird ein unterkühlter Flüssigkeitsstrom verwendet; es kommt während der Reaktion keine Phasenumwandlung vor, wodurch die Umsetzungsrate höher ist. Wenn die Temperaturerhöhung bei der Reaktion zu hoch wird, ist eine externe Kühlung erforderlich.